p.g.t. Ust'-Kinel'skiy, Samara, Russian Federation
graduate student
p.g.t. Ust'-Kinel'skiy, Samara, Russian Federation
GRNTI 68.35 Растениеводство
OKSO 35.06.01 Сельское хозяйство
The aim of the study was to increase the productivity of potato varieties using innovative organic fertilizers obtained from recycled agricultural waste in the forest – steppe zone of the middle Volga region. The object of research is potatoes varieties Rosara and Rosalind. In the field experiment, mineral and organic fertilizers were introduced to the potato varieties Rosara and Rosalind. Application of fertilizers contributed to the increase of soil moisture index by 0.5-1.8%. By harvesting potatoes, soil moisture did not differ significantly depending on the fertilizers and varieties used. The use of new organic fertilizers in the experiments led to decrease in soil compaction during planting potatoes compared to the variant without fertilizers. The introduction of new organic fertilizer in the pro-conducted research has contributed to the increase in weed infestation of potato, both by number and by mass of perennial and annual weeds. The use of organic fertilizers, both in the liquid and in the dry form, provided an increase in almost all elements of the structure of the crop cartography, especially under the influence of organic fertilizer increased the number of tubers formed in one bush. Due to the introduction of mineral fertilizers, the increase in the harvest of tubers on average for 2015-2017 amounted to 11.2-11.4%, from organic fertilizers – 35.7-42.3%. Rosalind variety was more productive compared to the variety of Rosary. The use of mineral and organic fertilizers contributed to an increase in the starch content in tubers by 0.9-1.8% compared to the control, as well as increased the yield of commodity tubers by 1.1-3.1%. Dry organic fertilizer was more effective.
potato, yield, fertilizer, waste, moisture, organic, innovative
Проведенные массовые обследования земель в Центрально-Чернозёмной области, Поволжье и других регионах России показали, что за последние 100 лет черноземы России потеряли около одной трети общих запасов гумуса. Особенно активизировалась минерализация гумуса в последнее десятилетие [1, 5, 6, 7]. В лесостепной зоне Самарской области основными почвами являются черноземы, площадь которых составляет 97,5% от общего количества пашни. Данные динамики содержания гумуса, которое является интегрированным показателем уровня плодородия почв, за период с 1975 по 2010 гг. свидетельствуют о явном процессе его уменьшения в пахотном горизонте почв. За 25 лет сельскохозяйственного использования разница в содержании гумуса составляет от 0,6 до 2,8%, что соответствует ежегодной потере запасов гумуса в 0,1-3,8 т/га. В среднем за этот период пахотные угодья области потеряли 1,5% гумуса, что эквивалентно 2,1 т/га ежегодных потерь [2, 3].
Понижение потенциального плодородия почв, вызванного потерями гумуса, ведет ко многим отрицательным последствиям: ухудшается качество гумуса, агрофизические свойства почв, происходит неизбежное падение урожайности. Поэтому обеспечение бездефицитного баланса органического вещества в почве является непременным правилом ведения культурного земледелия, а проблема повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, при одновременном сохранении и воспроизводстве плодородия почвы, является в настоящее время наиболее острой. Особую роль при решении этой проблемы играют органические удобрения.
ООО «АгроПромСнаб» производит новые инновационные органические удобрения
на основе отходов животноводства, остатков сельскохозяйственных культур в соответствии с ГОСТ 53117-08. Удобрения выпускаются в твердой и жидкой форме, предназначены для применения в сельскохозяйственном производстве, садоводстве, лесном хозяйстве, на приусадебных участках. Основой новых органических удобрений является птичий помет, отходы животноводства и очистки семян, что способствует улучшению экологической обстановки. Содержание сухого вещества в твердой форме удобрения – 89,9%, а в жидкой форме – 2,2%. Сухое органическое удобрение выпускается в полиэтиленовых мешках массой
Цель исследований – повышение продуктивности сортов картофеля при использовании инновационных органических удобрений, полученных из переработанных сельскохозяйственных отходов, в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья.
Задачи исследований – установить влияние инновационных органических удобрений и сортов картофеля на динамику плотности сложения и влажности почвы, засоренность посевов и урожай клубней.
Материалы и методы исследований. Экспериментальные исследования по изучению влияния новых органических удобрений и сортов на продуктивность картофеля выполнены на опытном поле ЗАО «Луначарск» в 2015-2017 гг. Предшественником в опытах была озимая пшеница.
Почва участка – чернозём обыкновенный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый.
Объект исследований – картофель сортов Розара и Розалинд.
Для выполнения поставленных задач проводилась закладка полевого опыта с картофелем по следующим вариантам применения удобрений: 1) Контроль (без внесения удобрений); 2) Полное минеральное удобрение; 3) Сухое органическое удобрение; 4) Жидкое органическое удобрение.
Удобрения вносились под основную обработку почвы осенью. В качестве полного минерального удобрения применяли нитроаммофоску (N16 P16 K16) с рекомендуемой (зональной) дозой
N80 P80 K80. Органические удобрения вносились к эквиваленту полного минерального удобрения по азоту. Посадка картофеля проводилась с нормой высева 55 тыс. всхожих клубней на
Погодные условия в годы исследований более полно характеризует гидротермический коэффициент (ГТК) в вегетационный период растений картофеля. Так 2015 г. (ГТК – 0,51) – недостаточно влажный, 2016 г. (ГТК – 0,73) – недостаточно влажный, 2017 г. (ГТК – 1,09) – достаточно влажный. Это позволило достоверно наблюдать влияние новых органических удобрений, полученных из переработанных сельскохозяйственных отходов, и сортов на формирование урожая клубней картофеля в типичных для лесостепной зоны Среднего Поволжья агроклиматических условиях.
Результаты исследований. Влагообеспеченность посевов в нашей зоне, как правило, является основным фактором, определяющим величину урожая. Поэтому важно оценить различные удобрения по их влиянию на влажность почвы. Анализы образцов почвы показали, что влажность метрового слоя почвы в период посадки картофеля в среднем за 2015-2017 гг. составляла
27,9-29,7% (табл. 1).
Таблица 1
Влияние применения удобрения на влажность метрового слоя почвы и плотность сложения, среднее за 2015-2017 гг.
|
Варианты опыта |
Влажность почвы, % |
Плотность сложения, г/см3 |
||
|
в период посадки |
в период уборки |
в период посадки |
в период уборки |
|
|
Розара |
||||
|
Контроль |
27,9 |
23,7 |
0,99 |
1,04 |
|
Минеральные удобрения |
28,4 |
23,6 |
0,98 |
1,04 |
|
Сухое органическое удобрение |
29,6 |
23,8 |
0,95 |
0,99 |
|
Жидкое органическое удобрение |
29,7 |
23,9 |
0,96 |
0,99 |
|
Розалинд |
||||
|
Контроль |
27,9 |
23,8 |
0,99 |
1,05 |
|
Минеральные удобрения |
28,4 |
23,6 |
0,98 |
1,04 |
|
Сухое органическое удобрение |
29,6 |
23,8 |
0,95 |
0,98 |
|
Жидкое органическое удобрение |
29,7 |
24,1 |
0,96 |
0,99 |
Результаты опытов свидетельствуют, что применение удобрений способствовало повышению показателя влажности метрового слоя почвы на 0,5-1,8%. К уборке картофеля влажность почвы существенных различий не имела в зависимости от применяемых удобрений и сортов.
Одним из основных агрофизических показателей почвенного плодородия является ее плотность сложения. При оптимальной плотности сложения обеспечиваются наиболее благоприятные водно-воздушные условия в почве для роста и развития растений картофеля и формирования клубней. Применение новых органических удобрений приводило к некоторому снижению её уплотнения в период посадки картофеля по сравнению с вариантом без удобрений.
К уборке урожая почва несколько уплотнялась, но тенденция более низкой плотности сложения в вариантах с органическими удобрениями просматривалась и параметры ее были оптимальными для растений картофеля.
Одной из основных причин, существенно снижающих урожайность полевых культур, является высокая засорённость посевов. На опытном поле наиболее распространёнными оказались следующие виды сорных растений: малолетние – просо куриное (Echinochloa crusgalli L.), щетинник зеленый (Setaria viridis L.), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus L.), гречишка вьюнковая (Fallopia convolvulus L.); многолетние – осот жёлтый (Sonchus arvensis L.), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.).
Внесение новых органических удобрений привело к некоторому увеличению засорённости картофеля, как по количеству, так и по массе многолетних и однолетних сорняков, что представляет конкурентную опасность для роста и развития картофеля (табл. 2).
Это произошло за счет оптимизации питательного режима почвы для растений картофеля и сорняков, которые являются более конкурентными в борьбе за элементы питания и влагу по сравнению с сельскохозяйственными культурами.
Анализ структуры урожая показал, что применение органических удобрений как в жидкой, так и в сухой форме способствовало повышению почти всех элементов структуры урожая картофеля. Под влиянием органического удобрения увеличилось количество клубней, сформированных в одном кусте. Наиболее заметное влияние на этот показатель оказало внесение сухого органического удобрения, когда число крупных клубней превышало контроль на 66,6 и 79,2% в зависимости от сорта. Наиболее высокими все основные показатели продуктивности растений картофеля были при внесении сухого органического удобрения.
Таблица 2
Влияние применения удобрения на засорённость картофеля,
среднее за 2015-2017 гг.
|
Варианты опыта |
Розара |
Розалинд |
||||||
|
количество сорняков, шт./м2 |
масса сорняков, г/м2 |
количество сорняков, шт./м2 |
масса сорняков, г/м2 |
|||||
|
всего |
в т. ч. |
всего |
в т. ч. |
всего |
в т. ч. |
всего |
в т. ч. |
|
|
Контроль |
5,4 |
0,1 |
14,0 |
0,9 |
5,3 |
0,2 |
14,4 |
0,8 |
|
Минеральные удобрения |
6,6 |
0,2 |
15,0 |
1,1 |
6,7 |
0,3 |
15,1 |
1,3 |
|
Сухое органическое удобрение |
6,8 |
0,2 |
15,5 |
1,8 |
6,6 |
0,2 |
15,2 |
1,4 |
|
Жидкое органическое удобрение |
6,5 |
0,2 |
14,9 |
1,9 |
6,7 |
0,2 |
14,2 |
1,2 |
Урожайность культуры является одним из основных критериев оценки эффективности изучаемых в опыте вариантов, в данном случае новых органических удобрений и сортов. Известно, что на высокорослых растениях с большим количеством листьев, как правило, образуются более крупные клубни. Учеты урожайности картофеля в 2015-2017 гг. показали, что в контрольном варианте без внесения удобрений было сформировано 31,1 т/га клубней сорта Розара, 31,9 т/га клубней сорта Розалинд (табл. 3).
Таблица 3
Продуктивность картофеля в зависимости от применения удобрения, среднее за 2015-2017 гг.
|
Вариант |
Сорт |
Урожайность, т/га |
Содержание |
Товарность |
|
|
% |
+ (–) |
||||
|
Контроль |
Розара |
31,1 |
14,9 |
81,8 |
– |
|
Розалинд |
31,9 |
15,3 |
82,9 |
+ 1,1 |
|
|
Минеральные удобрения |
Розара |
34,8 |
15,8 |
83,2 |
+ 1,4 |
|
Розалинд |
36,3 |
15,9 |
83,8 |
+ 2,0 |
|
|
Сухое органическое удобрение |
Розара |
44,2 |
16,6 |
84,0 |
+ 2,2 |
|
Розалинд |
45,4 |
16,7 |
84,8 |
+ 3,0 |
|
|
Жидкое органическое удобрение |
Розара |
42,2 |
16,5 |
84,3 |
+ 2,5 |
|
Розалинд |
43,1 |
16,7 |
84,9 |
+ 3,1 |
|
|
НСР05 |
0,3 |
0,6 |
0,8 |
|
|
От внесения минеральных удобрений прибавка урожая клубней в среднем за 2015-2017 гг. составляла 11,2-11,4%, от органических удобрений – 35,7-42,3%. Сорт Розалинд был более урожайным по сравнению с сортом Розара. Применение минеральных и органических удобрений способствовало увеличению содержания крахмала в клубнях на 0,9-1,8 % по сравнению с контролем, а также повышало выход товарных клубней на 1,1-3,1%. Сухое органическое удобрение оказалось более эффективным.
Заключение. За 2015-2017 гг. исследований выявлено, что в условиях лесостепи Среднего Поволжья на обыкновенных черноземах при возделывании картофеля нужно вносить инновационные органические удобрения, полученные от переработанных сельскохозяйственных отходов. Они способствуют повышению почти всех элементов структуры урожая картофеля, обеспечивают прибавку урожая клубней на 35,7-42,3%, способствуют увеличению содержания крахмала и выходу товарных клубней. В результате проведенных исследований сорт картофеля Розалинд оказался более продуктивным по сравнению с сортом Розара.
1. Bel'kov, G. I. Preservation and improvement of soil fertility in modern conditions of the Orenburg region / G. I. Bel'kov, N. A. Maksyutov // Bulletin Orenburg SAU. - 2014. - № 6 (50). - P. 8-10.
2. Zudilin, S. N. Monitoring of the black soil fertility in the Samara region / S. N. Zudilin, A. S. Zudilin // Problems of development of AIC region. - № 1-1 (25). - 2016. - P. 37-40.
3. Zudilin, S. N. State of soil fertility in the Samara region // Culture of territory management: economic and social aspects, cadastre and geo-information : mat. region. sci.-pract. conf. - Nizhny Novgorod : NNSUACE, 2014. -P. 25-27.
4. Kutilkin, V. G. Application of mathematical statistics methods in scientific research / V. G. Kutilkin, S. N. Zudilin // Agricultural science in the conditions of innovative development of agro-industrial complex : coll. of sci. papers. - Kinel : EPC SSAA, 2015. - P. 40-43
5. Lukin, S. V. Organic matter Content in arable soils of Belgorod region / S. V. Lukin // Achievements of science and technology of AIC. - 2010. - № 4. - P. 44-45.
6. Obushchenko, S. V. Agroecological substantiation of soil fertility reproduction systems in field crop rotations of the Middle Volga region : dis. ... dr of agricultural sciences : 06.06.01 / Obushchenko Sergey Vladimirovich. - Kinel, 2014. - 298 p.
7. Chub, M. P. The current state of fertility of soils of the Saratov region / M. P. Chub, I. F. Medvedev, N. V. Potaturina, V. V. Pron'ko // Agrochemistry. - 2003. - № 4. - P. 5-13.
